2025年大學(xué)《量子信息科學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——量子信息技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的代表字母填在題后括號(hào)內(nèi)。每小題2分，共20分）1.量子比特（Qubit）與經(jīng)典比特的主要區(qū)別在于它能夠處于（）狀態(tài)。A.0和1B.0或1C.0和1的疊加D.0和1的否定2.Shor算法能夠破解目前廣泛使用的RSA密碼體制，其核心原因在于量子計(jì)算機(jī)在分解大整數(shù)方面具有（）。A.線性加速B.對(duì)數(shù)加速C.指數(shù)加速D.根號(hào)加速3.量子密鑰分發(fā)（QKD）利用量子力學(xué)原理保證密鑰分發(fā)的（）。A.速度B.成本C.安全性D.距離4.以下哪項(xiàng)不是量子雷達(dá)相較于傳統(tǒng)雷達(dá)在探測(cè)隱身目標(biāo)方面潛在的優(yōu)勢(shì)？A.提高探測(cè)距離B.增強(qiáng)穿透能力C.實(shí)現(xiàn)全頻譜探測(cè)D.降低系統(tǒng)復(fù)雜度5.量子隱形傳態(tài)是實(shí)現(xiàn)（）的經(jīng)典信息傳輸。A.量子比特B.量子密鑰C.情報(bào)數(shù)據(jù)D.計(jì)算結(jié)果6.目前制約量子計(jì)算在軍事領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的主要技術(shù)瓶頸之一是（）。A.算法理論不成熟B.量子比特穩(wěn)定性差C.計(jì)算成本過(guò)高D.軍事需求不明確7.后量子密碼（PQC）研究的核心目標(biāo)是（）。A.實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算與密碼學(xué)的結(jié)合B.研發(fā)能夠抵抗量子計(jì)算機(jī)攻擊的密碼算法C.提升量子密鑰分發(fā)的距離D.實(shí)現(xiàn)量子傳感器的軍事應(yīng)用8.量子糾纏在軍事通信中可用于（）。A.提高信號(hào)傳輸速率B.增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力C.實(shí)現(xiàn)量子比特的遠(yuǎn)程傳輸D.降低通信系統(tǒng)功耗9.量子信息技術(shù)可能對(duì)傳統(tǒng)軍事戰(zhàn)略帶來(lái)的最根本性改變?cè)谟冢ǎ?。A.提升單兵作戰(zhàn)能力B.增強(qiáng)武器裝備性能C.引發(fā)密碼體系的顛覆性變革D.改變戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)與制勝機(jī)理10.利用量子退相干效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)（）。A.量子計(jì)算B.量子通信C.信息加密D.量子隱身二、填空題（請(qǐng)將正確答案填在題后橫線上。每空2分，共20分）1.量子疊加態(tài)是指量子比特可以同時(shí)處于|0?和|1?的______狀態(tài)。2.量子密鑰分發(fā)通?；诹孔恿W(xué)中______的不可克隆定理。3.能夠利用量子糾纏特性實(shí)現(xiàn)超距信息傳遞的量子通信協(xié)議被稱(chēng)為_(kāi)_____。4.量子計(jì)算在解決特定優(yōu)化問(wèn)題（如旅行商問(wèn)題）上具有潛在優(yōu)勢(shì)，這得益于量子______特性。5.所謂“量子霸權(quán)”通常指在______領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位并可能借此獲得軍事優(yōu)勢(shì)。6.量子雷達(dá)通過(guò)發(fā)射糾纏態(tài)的光子對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射，并分析回波信號(hào)中的______差異來(lái)探測(cè)目標(biāo)。7.目前實(shí)現(xiàn)量子密鑰分發(fā)的最大挑戰(zhàn)之一是______的限制。8.與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)需要存儲(chǔ)0或1不同，量子比特可以表示為α|0?+β|1?，其中α和β的幅值決定了量子比特的______。9.量子傳感利用量子效應(yīng)可以研制出靈敏度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)傳感器的______和______。10.量子信息技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展，催生了全球性的______競(jìng)爭(zhēng)。三、簡(jiǎn)答題（請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題。每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述量子計(jì)算對(duì)軍事密碼學(xué)構(gòu)成威脅的基本原理。2.與經(jīng)典通信相比，量子通信（特指QKD）具有哪些獨(dú)特的安全優(yōu)勢(shì)？3.簡(jiǎn)要說(shuō)明量子雷達(dá)可能如何克服傳統(tǒng)雷達(dá)在某些探測(cè)場(chǎng)景下的局限性。4.簡(jiǎn)述當(dāng)前量子技術(shù)在軍事領(lǐng)域應(yīng)用所面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。四、論述題（請(qǐng)圍繞下列問(wèn)題展開(kāi)論述。每題10分，共20分）1.試論述發(fā)展量子信息技術(shù)對(duì)于維護(hù)國(guó)家安全和提升軍事實(shí)力的重要意義。2.結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景，論述量子信息技術(shù)可能如何改變未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)和軍事戰(zhàn)略。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.D5.A6.B7.B8.C9.D10.C二、填空題1.線性2.測(cè)量3.E91或類(lèi)似協(xié)議4.拓?fù)?.量子計(jì)算6.量子干涉7.傳輸距離8.相位9.磁場(chǎng)、重力場(chǎng)10.量子科技三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：闡述量子計(jì)算機(jī)（特別是利用Shor算法）能夠高效分解大整數(shù)，而目前軍事上廣泛使用的RSA等公鑰密碼體制依賴(lài)大整數(shù)分解的困難性。量子計(jì)算機(jī)的這種能力將使現(xiàn)有公鑰密碼體系失去安全性保障，對(duì)軍事通信、指揮控制等的保密性構(gòu)成根本性威脅。2.解析思路：從量子力學(xué)基本原理出發(fā)，解釋測(cè)量對(duì)量子態(tài)的破壞性。在QKD中，任何竊聽(tīng)者的測(cè)量行為都會(huì)不可避免地干擾量子態(tài)，從而被合法通信雙方通過(guò)后續(xù)比對(duì)密鑰或統(tǒng)計(jì)相關(guān)性所發(fā)現(xiàn)。這與經(jīng)典通信中竊聽(tīng)者難以察覺(jué)其監(jiān)聽(tīng)行為不同，實(shí)現(xiàn)了原理層面的安全。3.解析思路：說(shuō)明傳統(tǒng)雷達(dá)利用電磁波反射探測(cè)目標(biāo)，而隱身目標(biāo)通過(guò)優(yōu)化外形和吸波材料降低可探測(cè)性。量子雷達(dá)可以嘗試?yán)眉m纏態(tài)的光子對(duì)目標(biāo)進(jìn)行照射，由于糾纏態(tài)的特殊性質(zhì)，即使部分光子被目標(biāo)吸收或反射，接收端仍能通過(guò)測(cè)量糾纏伙伴的狀態(tài)來(lái)推斷目標(biāo)信息，可能探測(cè)到傳統(tǒng)雷達(dá)難以發(fā)現(xiàn)的隱身目標(biāo)，或增強(qiáng)對(duì)目標(biāo)材質(zhì)、姿態(tài)等信息的分辨能力。4.解析思路：從當(dāng)前量子技術(shù)發(fā)展階段分析，主要挑戰(zhàn)包括：量子比特的相干時(shí)間短、錯(cuò)誤率率高、難以大規(guī)模集成和擴(kuò)展；量子系統(tǒng)對(duì)環(huán)境噪聲極其敏感；量子算法與軍事應(yīng)用場(chǎng)景的結(jié)合尚不成熟；量子設(shè)備的制造成本和維護(hù)難度大；相關(guān)人才匱乏等。四、論述題1.解析思路：從信息安全、戰(zhàn)場(chǎng)感知、作戰(zhàn)效能等多個(gè)維度論述。信息安全上，量子計(jì)算威脅現(xiàn)有密碼體系，發(fā)展量子密碼（QKD、PQC）是維護(hù)通信保密性的關(guān)鍵；戰(zhàn)場(chǎng)感知上，量子雷達(dá)、量子傳感可能帶來(lái)探測(cè)、識(shí)別能力的革命性提升；作戰(zhàn)效能上，量子計(jì)算可用于優(yōu)化戰(zhàn)略決策、模擬推演，提升指揮控制效率和智能化水平。綜合來(lái)看，掌握量子信息技術(shù)可帶來(lái)在信息優(yōu)勢(shì)、認(rèn)知優(yōu)勢(shì)、決策優(yōu)勢(shì)等方面的決定性潛力，對(duì)國(guó)家安全和軍事實(shí)力產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。2.解析思路：首先，論述量子信息技術(shù)可能帶來(lái)的能力飛躍，如實(shí)現(xiàn)絕對(duì)安全的通信網(wǎng)絡(luò)、具備超視距、超抗干擾能力的戰(zhàn)場(chǎng)感知系統(tǒng)、更智能化的作戰(zhàn)決策支持系統(tǒng)等。然后，分析這些能力如何作用于